一種實用的微控制器
王新社(西安微電機研究所)
【摘 要】 單片機(微控制器)經(jīng)歷了四個階段的發(fā)展過程,廣泛用于電機控制、工業(yè)機器人、數(shù)字控制、航天導(dǎo)航等領(lǐng)域。文中介紹近年來出現(xiàn)的8098單片機的性能,并與其它系列單片機、微處理器進行全面的比較,指出8098單片機是一種實用的實時控制微控制器。
【敘 詞】 微型控制器,性能,微處理機,評價,實時控制
引 言
單片微型計算機(簡稱單片機),又稱微控制器。它在一塊芯片內(nèi)集成了cpu、ram、rom和多功能i/o口,具有體積小、功能多、使用方便和抗干擾能力強等優(yōu)點,特別適合用自動控制、智能儀器等。
單片機的發(fā)展與微處理器大體同步,已經(jīng)歷了四代。第一代(1971—1974年),四位單片機,主要用于家用電器;第二代(1974—1978年),低檔八位機,代表產(chǎn)品mcs-48系列,不帶串行i/o口與a/d轉(zhuǎn)換口,尋址范圍較小,一般小于4kb,主要用于工業(yè)控制,儀器儀表、家用電器;第三代(1978~1983年),高性能八位單片杌,這類單片機不但有并行i/o功能,還有串行i/o口,多個16位定時器/計數(shù)器與多級中斷功能,ram和rom都比較大,典型代表產(chǎn)品美國intel公司mcs-51系列,應(yīng)用廣泛。第四代(1983—1989年),16位單片機,功能最強,典型代表產(chǎn)品intel公司mcs-96系列,它的產(chǎn)量占16位單片機的百分之90。目前發(fā)展很快,到1990年16位單片機將達到8位單片機同樣數(shù)量。intel公司1984年推出8096單片機,1987年推出80c196單片機,其性能是8096單片機的兩倍,如16x 16位乘法僅為2.3μs。為了更好的推廣16位單片機,intel公司1988年又推出了8位機的價格、16位機性能的8098單片機,它類似于8088微處理器,內(nèi)部cpu寄存器都為16位,對外數(shù)據(jù)總線為8位,可以充分利用現(xiàn)有的8位機外圍芯片資源。
1 8098單片機性能
8098單片機屬mcs-96系列,其主要特點為
·232字節(jié)片內(nèi)寄存器
·20個中斷源
·寄存器到寄存器直接操作
·兩個16位計數(shù)/計時器
·具有采樣保持的4路i/010位a/d通道
·4個16位軟件定時
·2x8位和2x4位i/o接口
·16位程序監(jiān)視討時器
·一路脈寬調(diào)制輸出(可用作8位d/a轉(zhuǎn)換)
·具有字、字節(jié)、位操作的指令系統(tǒng)
·高速輸入輸出子系統(tǒng)
·全雙i串行口
·6.25μs完成16x 16位乘法操作或一種實用的微控制器32/16位除法操作
1.1 8098芯片封裝
8098芯片為48腳封裝,片內(nèi)無rom,48腳封裝的引腳排列所示,它是一種雙列封裝。
vcc——+5v主電源
vss——數(shù)字電路地,有兩個v ss,兩者必須接地。vpd——ram備用電壓5v,在正常工作期間這個電壓必須存在。
vret——a/d轉(zhuǎn)換器的參考電壓為5v,該電壓同時向a/d轉(zhuǎn)換的模擬接口和接口的邏輯供電,因此,該引腳必須連接好。
angnd---a/d轉(zhuǎn)換器的參考地,必須與vss保持相同電位
vpp-帶eprom芯片的編程電壓
xtall-振蕩反向器和內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端
xtal2-振蕩反向器的輸出端
reset--芯片的復(fù)位輸入端
nmi-非屏蔽中斷
ea-存儲器外部訪問選擇出入端,ea接高電平則直接訪問片內(nèi)rom,ea接ttl低電平則訪問片外存儲器單元
ale/adv-地址鎖存允許或地址有效輸出,由ccr寄存器選擇
rd-一向外部存儲輸出讀信號,僅在讀外部存儲器間有效
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